Uživatelské nástroje

Nástroje pro tento web


cs:sdrx

Rozdíly

Zde můžete vidět rozdíly mezi vybranou verzí a aktuální verzí dané stránky.

Odkaz na výstup diff

Obě strany předchozí revize Předchozí verze
Následující verze
Předchozí verze
cs:sdrx [2017/06/02 21:14]
kaklik [Digitalizace signálu]
cs:sdrx [2017/06/02 21:37] (aktuální)
Řádek 3: Řádek 3:
 {{:​cs:​sdr:​sdrx01b_setup.jpg?​300|}} {{:​cs:​sdr:​sdrx01b_setup.jpg?​300|}}
  
-Jde o [[http://​en.wikipedia.org/​wiki/​Software-defined_radio| SDR přijímač]] zkonstruovaný původně pro účely ​amatérské ​radioastronomie. Ale je použitelný i pro radioamatéry,​ například jako přehledový přijímač. Zvláště se ale hodí pro různé experimentální konstrukce, kde je vyžadována velká variabilita systému.+Jde o [[http://​en.wikipedia.org/​wiki/​Software-defined_radio| SDR přijímač]] zkonstruovaný původně pro účely radioastronomie. Ale je použitelný i pro radioamatéry,​ například jako přehledový přijímač. Zvláště se ale hodí pro různé experimentální konstrukce, kde je vyžadována velká variabilita systému.
  
 {{:​cs:​sdr:​sdrx01b_concept.png?​300|Blokové schéma základního systému s přijímačem SDRX01B}} {{:​cs:​sdr:​sdrx01b_concept.png?​300|Blokové schéma základního systému s přijímačem SDRX01B}}
Řádek 14: Řádek 14:
  
    * Radioastronomická pozorování (Slunce, Jupiter, [[cs:​rmds|Meteory]]..)    * Radioastronomická pozorování (Slunce, Jupiter, [[cs:​rmds|Meteory]]..)
-   * Poslech letecké radiokomunikace 
    * Přijímač pro kosmickou komunikaci, ISS, Amsat, ARISsat.    * Přijímač pro kosmickou komunikaci, ISS, Amsat, ARISsat.
    * Přehledový přijímač pro radioamatérská pásma.    * Přehledový přijímač pro radioamatérská pásma.
 +   * Poslech letecké radiokomunikace
  
 Primárně byl přijímač vyvíjen hlavně pro požití v nižších [[http://​www.ukaranet.org.uk/​basics/​frequency_allocation.htm|radioastronomických pásmech]], ale díky svým parametrům našel i uplatnění v jiných způsobech použití. ​ Primárně byl přijímač vyvíjen hlavně pro požití v nižších [[http://​www.ukaranet.org.uk/​basics/​frequency_allocation.htm|radioastronomických pásmech]], ale díky svým parametrům našel i uplatnění v jiných způsobech použití. ​
-Více o jeho aplikacích se můžete dočíst na [[http://​radio.astronomie.cz/​|http://​radio.astronomie.cz/​]]. 
  
-V současné době je jeho aktuální verze [[http://​www.mlab.cz/​Designs/​HAM%20Constructions/​SDRX01B/​DOC/​SDRX01B.cs.pdf|SDRX01B]],​ SDRX01A byl prvním testovacím prototypem a existuje v jednom exempláři,​ který se nachází na [[http://​obsupice.cz/​new/​index.php|Úpické hvězdárně]]. ​+V současné době je jeho aktuální verze [[http://​www.mlab.cz/​Designs/​HAM%20Constructions/​SDRX01B/​DOC/​SDRX01B.cs.pdf|SDRX01B]],​ SDRX01A byl prvním testovacím prototypem a existuje v jednom exempláři, ​<del>který se nachází na [[http://​obsupice.cz/​new/​index.php|Úpické hvězdárně]]</​del>​
  
  
Řádek 32: Řádek 31:
 ==== Symetrické napájení analogové části ==== ==== Symetrické napájení analogové části ====
  
-Analogová část přijímače je obvykle napájena symetricky +12V a -12VCož je zatím realizováno použitím dvou [[http://​www.ust.cz/​shop/​product_info.php?​cPath=30_50&​products_id=115|síťových adaptérů]] zapojených v sérii. +Analogová část přijímače je obvykle napájena symetricky +5V a -5VTakové ​napětí vytváří ​napájecí ​modul [[cs:​sympower|sympower]] ze vstupního napájecího napětí 5V.
-Využívá se k tomu modul [[cs:​unipower|UNIPOWER02A]],​ který kromě vypínače obsahuje i základní EMI filtr.  +
- +
-Protože spínané zdroje nemají vyvedenou zem, tak vytváří ​napěťový potenciál proti zemnícímu kolíku zásuvky. Někdy až 100V a tento potenciál je proto nutné eliminovat připojením zemnící svorky na kovovou desku přijímače. (Jinak by mohlo dojít k poškození některých citlivých zařízení,​ jako například vstupního [[cs:​lna|LNA]]) ​    +
- +
-Tato možnost napájení ale přesto není úplně ideální. Protože ​vytváří ​zemnící smyčku, pro citlivé aplikace je proto vhodné použít bateriové napájení, nebo modul [[cs:​sympower|SymPower01A]].+
  
 ==== Napájení digitální části směšovače ==== ==== Napájení digitální části směšovače ====
Řádek 43: Řádek 37:
 Digitální část přijímače obsahuje integrovaný lineární stabilizátor,​ který je možné napájet přímo +5 V (napájecí napětí se interně stabilizuje na +3,3 V). Digitální část přijímače není výrazně citlivá na šum v napájení proto je možné použít například napájecí napětí z USB přivedené z kmitočtového syntezátoru. ​ Digitální část přijímače obsahuje integrovaný lineární stabilizátor,​ který je možné napájet přímo +5 V (napájecí napětí se interně stabilizuje na +3,3 V). Digitální část přijímače není výrazně citlivá na šum v napájení proto je možné použít například napájecí napětí z USB přivedené z kmitočtového syntezátoru. ​
  
-===== Digitalizace zvukovou kartou ​=====+===== Digitalizace signálu ===== 
 + 
 +Přesto že SDRX01B je softwarově definovaným přijímačem,​ tak signál z přijímače je na výstupu stále analogový a je třeba jej digitalizovat.  
 + 
 +Standardním použitím přijímače je připojení digitalizační jednotky [[cs:​sdr-widget|sdr-widget]]. Která má parametry optimalizované pro připojení symetrických výstupů z přijímače,​ relativně velkou šířku pásma a vysoký dynamický rozsah. ​  
 + 
 + 
 +==== Digitalizace zvukovou kartou ====
  
-Ačkoli ​je SDRX01A softwarově definovaným přijímačemtak signál z ijímačje na výstupu stále analogový a je třeba jej digitalizovat. To lze nejsnadněji realizovat připojením vhodné zvukové karty. Vhodné parametry zvukovy jsou například tyto:+Použití zvukové karty je alternativní metoda digitalizace signálukterá je vhodná ​edevším pro starší softwarová řešení. 
 +Vhodné parametry zvukovy jsou například tyto:
  
   * Stereo vstup   * Stereo vstup
Řádek 75: Řádek 77:
 ===== Připojení lokálního oscilátoru ===== ===== Připojení lokálního oscilátoru =====
  
-Lokální Oscilátor ([[http://​en.wikipedia.org/​wiki/​Local_oscillator|LO]]) se k přijímači připojuje externě pomocí standardního ​diskového ​kabelu SATA. Z praktických důvodů je vhodné zvolit co nejkratší. ​Vhodný je například kabel z [[http://​cgi.ebay.com/​ws/​eBayISAPI.dll?​ViewItem&​item=220514031244&​ssPageName=ADME:​X:​RTQ:​US:​1123|herní konzole Xbox 360]], který je dlouhý přibližně 10cm a je vyroben z velmi flexibilního materiálu.  ​+Lokální Oscilátor ([[http://​en.wikipedia.org/​wiki/​Local_oscillator|LO]]) se k přijímači připojuje externě pomocí standardního ​ kabelu SATA. Z praktických důvodů je vhodné zvolit co nejkratší.
  
 Jako LO se nejčastěji používá modul [[cs:​clkgen|CLKGEN01B]] v kombinaci s vhodným řídícím procesorem ([[http://​www.ust.cz/​shop/​product_info.php?​products_id=90|Obvykle PIC]]). Pokud máte celou přijímací sestavu MLAB, tak je to tato část: Jako LO se nejčastěji používá modul [[cs:​clkgen|CLKGEN01B]] v kombinaci s vhodným řídícím procesorem ([[http://​www.ust.cz/​shop/​product_info.php?​products_id=90|Obvykle PIC]]). Pokud máte celou přijímací sestavu MLAB, tak je to tato část:
Řádek 81: Řádek 83:
 {{:​cs:​sdr:​pic_lo.jpg?​200|}} {{:​cs:​sdr:​pic_lo.jpg?​200|}}
  
-Použití externího lokálního oscilátoru má výhodu především v tom, že LO pak může být sdílený mezi několika přijímači (pomocí modulu [[cs:​clkhub|CLKHUB02A]]). To umožní aby všechny přijímače byly naladěný na stejný kmitočet o identické fázi. To je pak velmi výhodné pro interferometrické experimenty. ​+Použití externího lokálního oscilátoru má výhodu především v tom, že LO pak může být sdílený mezi několika přijímači (pomocí modulu [[cs:​clkhub|CLKHUB02A]]). To umožní aby všechny přijímače byly naladěny na stejný kmitočet o identické fázi. To je pak velmi výhodné pro interferometrické experimenty. ​
  
-Výhodou externí lokálního oscilátoru je, že umožňuje [[http://​www.mlab.cz/​Articles/​Texts/​Time_sync/​DOC/​HTML/​Time_synchronization.cs.html|synchronizaci k časovému normálu]], například díky GPS. Navíc je tak možné používat několik přijímačů koherentně navázaných na jeden LO.     +Výhodou externí lokálního oscilátoru je, že umožňuje [[http://​www.mlab.cz/​Articles/​Texts/​Time_sync/​DOC/​HTML/​Time_synchronization.cs.html| ​frekvenční ​synchronizaci k časovému normálu]], například díky GPS. Navíc je tak možné používat několik přijímačů koherentně navázaných na jeden LO.     
  
 ==== Ladění frekvence přijímaného pásma ==== ==== Ladění frekvence přijímaného pásma ====
Řádek 198: Řádek 200:
  
 Tyto charakteristiky byly získány na různých navzájem nekalibrovaných zařízeních podle účelu konkrétní aplikace. Mají tedy pouze informativní charakter. ​ Tyto charakteristiky byly získány na různých navzájem nekalibrovaných zařízeních podle účelu konkrétní aplikace. Mají tedy pouze informativní charakter. ​
 +
 ==== Citlivost ==== ==== Citlivost ====
  
Řádek 214: Řádek 217:
  
 Vhodnou metodou je použití lineárně frekvenčně modulovaného signálu, který ve spektru vytvoří "​kostku",​ kterou je pak možné dobře vyladit v zrcadle na minimum. Takový signál lze získat například FM rozmodulováním výstupu generátoru. Vhodnou metodou je použití lineárně frekvenčně modulovaného signálu, který ve spektru vytvoří "​kostku",​ kterou je pak možné dobře vyladit v zrcadle na minimum. Takový signál lze získat například FM rozmodulováním výstupu generátoru.
 +
 ==== Vyzařování ==== ==== Vyzařování ====
  
Řádek 249: Řádek 253:
 === Proč neopoužijete 1bitový A/D  převodník (komparátor)?​ === === Proč neopoužijete 1bitový A/D  převodník (komparátor)?​ ===
  
-Ano tento druh převodníku je opravdu výrazně levnější,​ než složitější ADC, ovšem jeho použití je omezeno signálem, který je schopen digitalizovat. Zjednodušeně lze říci, že bude fungovat dobře pokud jeho komparační úroveň se bude shodovat s průměrnou hodnotou signálu. Problémy nastávají právě v případech,​ kdy je tato úroveň neznámá, nebo se neznámým způsobem mění. Protože v takovém případě komparátor přestává překlápět a tím pádem ztrácí rozlišení. ​+Ano tento druh převodníku je opravdu výrazně levnější,​ než složitější ADC, ovšem jeho použití je omezeno signálem, který je schopen digitalizovat. Zjednodušeně lze říci, že bude fungovat dobře pokud jeho komparační úroveň se bude shodovat s průměrnou hodnotou signálu. Problémy nastávají právě v případech,​ kdy je tato úroveň neznámá, nebo se neznámým způsobem mění. Protože v takovém případě komparátor přestává překlápět a tím pádem ztrácí rozlišení. Tato situace je typická pro případ, kdy kromě signálu, který potřebujeme je ve spektru ještě i silný rušivý signál
  
  
Řádek 257: Řádek 261:
 ===== Interferometrická sestava - zpracování koherentních signálů ===== ===== Interferometrická sestava - zpracování koherentních signálů =====
  
-Následující obrázek ukazuje první pokus o realizaci radioastronomického přijímače. Používá moduly [[cs:​clkgen|CLKGEN01B]],​ [[cs:​clkhub|CLKHUB02A]]. Napájení je realizováno dvěma spínanými zdroji+Následující obrázek ukazuje první pokus o realizaci radioastronomického přijímače. Používá moduly [[cs:​clkgen|CLKGEN01B]],​ [[cs:​clkhub|CLKHUB02A]]. ​
  
 {{:​cs:​sdrx01b_interferometer_dual.jpg?​direct&​300|První radioastronomická SDR sestava}} {{:​cs:​sdrx01b_interferometer_dual.jpg?​direct&​300|První radioastronomická SDR sestava}}
- 
-Možnosti jejího použití jsou v principu široké. Celkový cíl projektu je popsán tomto článku [[http://​radio.astronomie.cz/?​p=32|Přijímací systém pro radioastronomii]]. 
  
  
 {{ :​cs:​sdr:​radioasronomy_configuration.png?​300 |Konfigurace vhodná pro fázové zpracování signálu z více antén}} {{ :​cs:​sdr:​radioasronomy_configuration.png?​300 |Konfigurace vhodná pro fázové zpracování signálu z více antén}}
- 
- 
-Radioastronomie je vůbec perspektivní oblast nasazení tohoto přijímače a aktuálně se jí věnuje velká část vývoje. ​ 
- 
-Myslím, že by také dobré zdůraznit, že v radioastronomii mají amatéři dnes větší šance na úspěch než v optické astronomii. Protože radioastronomové potřebují k výsledkům hodně stanic na velké ploše a toho amatéři jako nezávislí jednotlivci dosáhnou snáze, než nějaká organizace. ​ 
-Ukázkou projektu, který potvrzuje tento fakt je například [[http://​www.lofar.org/​|LOFAR]]. 
  
 ===== Stanice pro radiovou detekci meteorů ===== ===== Stanice pro radiovou detekci meteorů =====
  
-Přijímač může být využit i v síti radiových detektorů meteorů jako je tomu například na několika hvězdárnách v ČR[[http://​www.astrozor.cz/index.php|Mapa pozorovacích míst Astrozor]] Přijímač pak pracuje jako součást ​radaru+Přijímač může být využit i v síti radiových detektorů meteorů jako je tomu například na několika hvězdárnách v ČR zapojených do projektu ​[[http://​www.bolidozor.cz/|Bolidozor]]Přijímač pak pracuje jako součást ​multistatického radarového systému
  
 {{:​cs:​designs:​metor_shower.jpg?​200|}} {{:​cs:​designs:​metor_shower.jpg?​200|}}
  
-Podrobnější informace k tomuto použití přijímače jsou v popisu konstrukce [[cs:rmds|RMDS01A]].+Podrobnější informace k tomuto použití přijímače jsou v popisu konstrukce [[cs:rmds|RMDS02D]].
  
 ===== Přehledový radioamatérský přijímač ===== ===== Přehledový radioamatérský přijímač =====
Řádek 298: Řádek 294:
  
   * <​del>​Přidat logaritmický skalární výstup indikující "jak moc je přijímač v saturaci"​.</​del>​ Logaritmický detektor pro měření integrálního výkonu přes vstupní pásmo přijímače. (Mělo by být možné realizovat RF detektorem [[cs:​rfdetect|RFdetect01A]])   * <​del>​Přidat logaritmický skalární výstup indikující "jak moc je přijímač v saturaci"​.</​del>​ Logaritmický detektor pro měření integrálního výkonu přes vstupní pásmo přijímače. (Mělo by být možné realizovat RF detektorem [[cs:​rfdetect|RFdetect01A]])
-  * Přidat modul s vhodným ADC a tím odstranit komplikace se zprovozněním vhodné zvukové karty. 
-  * <​del>​Pro napájení přijímače navrhnout modul s galvanicky odděleným symetrickým napájením.</​del>​ Řešením je modul [[cs:​sympower|SYMPOWER01A]] ​   
   * Vyřešit možnost srovnání zisku mezi jednotlivými přijímači. (nejlépe digitálně)   * Vyřešit možnost srovnání zisku mezi jednotlivými přijímači. (nejlépe digitálně)
  
Řádek 354: Řádek 348:
   * [[cs:​clkgen|CLKGEN01B]] - Generátor signálu lokálního oscilátoru. ​   * [[cs:​clkgen|CLKGEN01B]] - Generátor signálu lokálního oscilátoru. ​
   * [[cs:​bp|BP01A]] - Modul univerzálního pásmového filtru.   * [[cs:​bp|BP01A]] - Modul univerzálního pásmového filtru.
 +  * [[cs:​sympower|]]
cs/sdrx.1496430872.txt.gz · Poslední úprava: 2017/06/02 21:14 (upraveno mimo DokuWiki)